№65-11
Сучасні полімерні матеріали та технології в 3D-прінтингу
В.В. Проців1, В.А. Козечко1, В.А. Дербаба1, О.О. Богданов1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 65:107-117
https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.107
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Метою роботи є оцінка можливості застосування тривимірного друку для виготовлення деталей машин і обладнання, здатних конкурувати з деталями, виготовленими традиційними методами. У статті наводиться класифікація основних полімерних матеріалів, що використовуються для 3D друку. Дається огляд найбільш поширених і перспективних матеріалів, що застосовуються в рамках даної технології виробництва. Серед них: АБС-пластик, ПЛА-пластик, поліамід, фотополімерні смоли. Наведено основні властивості виробів, одержуваних з цих матеріалів, і приклади їх використання. Розглянуто можливі варіанти їх додаткової обробки. Для кожного з матеріалів дано огляд технологій, за якими проводиться 3D-прінтинг. За результатами проведеного огляду зроблено висновок, в якому описані можливі перспективи розвитку 3D-друку і використовуваних матеріалів.
Методика. Методологічна основа дослідження включала аналіз, порівняння та систематизацію. Для досягнення мети дослідження і вирішення поставлених завдань використовувалася сукупність сучасних методів дослідження та наробки світових виробників.
Результати. Перелік відомих полімерних матеріалів та технологій 3D-прінтингу досить широкий і постійного збільшується за рахунок розвитку хімічної промисловості та комп’ютерних технологій. Використання технологій тривимірного друку дозволить підвищити надійність обладнання, не вдаючись до конструктивного втручання в обладнання. Домогтися підвищення надійності можливо двома шляхами. Перший шлях-це застосування матеріалів, для виготовлення деталей обладнання, з поліпшеними експлуатаційними характеристиками і властивостями. Другий шлях-виготовлення деталей обладнання одним масивом, виключаючи зварювальні і паяні з'єднання.
Наукова новизна. Наукова новизна полягає в розробці рекомендацій та систематизації існуючих полімерних матеріалів з прив’язкою до технологій 3D-прінтингу.
Практична значимість. В роботі наведені приклади найпошириніших технологій 3D-прінтингу та основні полімерні матеріали для друку. Складно знайти галузь виробництва, де б не застосовувалися 3D-прінтинг: з їх допомогою виготовляються деталі літаків, космічних апаратів, підводних човнів, інструменти, протези, ювелірні вироби та ін. Перспектива очевидна - адитивна технологія найближчим часом стане пріоритетною технологією виготовлення обладнання і технологічних машин. Таким чином, технологічні можливості застосування 3D-друк для моделювання і виготовлення реальних деталей обладнання безмежні і мають масу переваг перед традиційними методами виготовлення деталей.
Ключові слова: матеріали для 3D прінтингу, 3D друк, полімерні матеріали, порошок
Перелік посилань
1.Researchers develop new metal materials through 3D printing.(2015).3D printer and 3D printing news.
http://www.3ders.org/articles/20151019-researchers-develop-new-materials-through-3d-printing.html
2. Слюсар, В.И.(2002).Фаббер-технологии: сам себе конструктор и фабрикант. Конструктор,1,5-7.
3. Слюсар, В.И.(2003).Фаббер-технологии. Новое средство трехмерного моделирования.Электроника: наука, технология, бизнес,5, 54-60.
4. Салахов, Р. Ф., Салахова, Р. И., & Гаптраупова, З. Н. (2017). Возможности 3D-печати в образовательном процессе. Филологические науки. Вопросы теории и практики, 6-2(72), 196-198.
5.Усенков, Д. Ю. (2014). 3D-печать: как это работает? Мир 3D, 3(17), 3-17.
6. IDC: мировой рынок 3D-печати в 2018 году вырастет до 12 миллиардов долларов(2018). ИТ-индустрия – новости, обзоры, аналитика, продукты и услуги:
https://www.computerworld.ru/news/IDC-mirovoy-rynok-3D-pechati-v-2018-godu-vyrastet-do-12-milliardov-dollarov.
7. Value of the additive manufacturing (3D printing) market worldwide from 2017 to 2021 (in billion U.S. dollars). (2019). Statista.
https://www.statista.com/statistics/261693/3d-printing-market-value-forecast
8. PLA-пластик для 3D-печати(n.d.) 3D TODAY
http://3dtoday.ru/wiki/PLA_plastic
